【正文】 2）過濾器應(yīng)具有足夠打的通油能力，并且壓力損失要小。（2）濾油器：過濾器的功能是清除液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中固體污染物，使工作介質(zhì)保持清潔，延長(zhǎng)元器件的使用使用壽命、保證液壓元件工作性能可靠。 液壓輔助元件的選擇原則（1）蓄能器：蓄能器在液壓系統(tǒng)中是用來儲(chǔ)存、釋放能量的裝置。為保證夾緊缸夾持工件的可靠性，選用液控單向閥保壓和鎖緊。根據(jù)本設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)要求，夾緊缸換向選用兩位兩通電磁閥，其他缸全部選用三位四通電磁換向閥。選擇換向回路的核心是選擇換向閥的形式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于換向精度及換向平穩(wěn)性的要求。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，選擇合適的液壓閥，是使系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，性能優(yōu)良，安裝簡(jiǎn)便，維修容易，并保證該系統(tǒng)正常工作的重要條件。3）方向控制閥:控制油流的通、切斷或改變油流的方向，以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向等。液壓閥的分類有：1）壓力控制閥：主要控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力或輸出轉(zhuǎn)矩的大小，并確定液壓泵及整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作負(fù)載，在過載時(shí)起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。前泵所需電機(jī)功率： 后泵所需電機(jī)功率： 液壓閥的選擇液壓閥的作用是控制液壓系統(tǒng)的油流方向、壓力和流量，從而控制整個(gè)液壓系統(tǒng)的全部功能，如系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作程序，工作部件的運(yùn)動(dòng)速度、方向，以及變換頻率，輸出力或力矩等等。 后泵的流量： （65）式中： ——泵的排量（）；——泵的額定轉(zhuǎn)速（）。該泵使用普通液壓油時(shí)前泵的最高使用壓力為14MPa，后泵為16MPa，滿足系統(tǒng)要求的8MPa。設(shè)計(jì)中采用PV2R雙聯(lián)葉片泵。因此，液壓泵應(yīng)在額定工況（額定壓力和額定轉(zhuǎn)速）或接近額定工況是條件下工作。（4） 噪音指標(biāo) 屬于低噪音的液壓泵有嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，后兩種泵是瞬時(shí)理論流量均勻。（2） 工作壓力 目前各類液壓泵的額定壓力都有所提高，但相對(duì)而言，柱塞泵的額定壓力最高。液壓泵按排量能否改變分為定量泵和變量泵；按進(jìn)、出油口的方向是否可變分為單向泵和雙向泵；按運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)方式分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇油泵作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，是液壓系統(tǒng)的心臟，它把原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等）輸入的機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩和角速度）轉(zhuǎn)換為液壓能（壓力和流量）輸出，為執(zhí)行元件提供壓力油。實(shí)現(xiàn)方向控制的基本方法有：閥控主要是采用控制閥分配液流；泵控是采用雙向定量泵或雙向變量泵改變液流的方向和流量；執(zhí)行元件控制是采用雙向液壓馬達(dá)來改變液流方向。若只用一個(gè)節(jié)流閥調(diào)速時(shí)，則應(yīng)將節(jié)流閥放到換向閥下面，并按有桿腔進(jìn)油達(dá)到最大允許速度，但仍然符合設(shè)計(jì)要求。同樣的道路選用單泵供油，力求較好的經(jīng)濟(jì)性。3）速度控制回路：液壓系統(tǒng)原理圖的核心是調(diào)速回路，調(diào)速方案和調(diào)速回路對(duì)其它回路的選擇具有決定性的影響。壓力控制回路的種類很多，在一個(gè)工作循環(huán)的某一段時(shí)間內(nèi)各支路均不需要新提供的液壓能時(shí)，考慮采用泄卸荷回路；當(dāng)某支路需要穩(wěn)定的低于動(dòng)力油源的壓力時(shí)，應(yīng)考慮減壓回路；當(dāng)載荷變化較大時(shí)，應(yīng)考慮多級(jí)壓力控制回路；當(dāng)有慣性較大的運(yùn)動(dòng)部件時(shí)容易產(chǎn)生沖擊時(shí)，應(yīng)考慮緩沖或制動(dòng)回路；在有升降運(yùn)動(dòng)部件的液壓系統(tǒng)中應(yīng)考慮平衡回路等。設(shè)計(jì)中采用高低壓雙聯(lián)泵液壓源回路。 基本回路的選擇1）壓力源回路：壓力源回路又稱動(dòng)力源回路，其功能是向液壓系統(tǒng)提高滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的壓力和流量。 制定基本方案設(shè)計(jì)合理的液壓系統(tǒng)才能確保全面、可靠地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，通常做法是先選定系統(tǒng)類型，分別選擇各項(xiàng)要求的基本回路，最后再將各基本回路組合成完整的液壓系統(tǒng)。對(duì)于要求不是很高的液壓缸，往往不需要設(shè)計(jì)專門的排氣裝置，而是將油口布置在缸筒的最高處，這樣也能使空氣隨著油液排往油箱，再?gòu)挠拖湟莩?。為了避免這種現(xiàn)象，除了防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，必須在液壓缸上安設(shè)排氣閥，因?yàn)橐簤焊资且簤合到y(tǒng)的最后執(zhí)行元件，會(huì)直接反映出殘留空氣的危害。但更可靠的方法是在液壓缸上設(shè)置排氣塞（排氣閥），排氣塞的位置一般放置在液壓缸的端部，雙作用液壓缸則應(yīng)設(shè)置兩個(gè)排氣塞。 液壓缸的排氣裝置為使液壓缸運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，在新裝上液壓缸之后，必須將缸內(nèi)的空氣排出。本設(shè)計(jì)中采用的緩沖裝置是可變節(jié)流槽式的緩沖裝置。通常是通過節(jié)流作用，使液壓缸運(yùn)動(dòng)到端點(diǎn)附近時(shí)形成足夠的內(nèi)壓，降低液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，以減小沖擊。液壓缸的活塞桿具有一定的質(zhì)量，在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很大的動(dòng)量，在它們的行程終端，當(dāng)桿頭進(jìn)入液壓缸的端蓋和缸底部分時(shí)，會(huì)引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊壓力和噪聲。NNNNNNNNNNNN字9級(jí)精度選取，d的圓柱度公差按8 級(jí)精度選取，活塞桿端的垂直度公差按7級(jí)精度選取，活塞桿上的螺紋按6級(jí)精度加工，活塞桿上工作表面的粗糙度為Ra=，然后拋光。其行程角度靠擋塊和限位行程開關(guān)來調(diào)整。因?yàn)閯?dòng)片是固定在轉(zhuǎn)軸上的，故動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸也隨著其一起轉(zhuǎn)。擬采用擺動(dòng)液壓缸來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中擬采用單活塞桿液壓缸來實(shí)現(xiàn)，其伸縮行程大小靠擋塊和限位行程開關(guān)來調(diào)整。3）手臂伸縮自由度。設(shè)計(jì)中擬采用單活塞桿液壓缸來實(shí)現(xiàn)，缸體采用尾部耳環(huán)與機(jī)身連接，而其活塞桿的伸出端則與手臂通過鉸鏈相連。2）手臂俯仰自由度。擬采用擺動(dòng)油缸來實(shí)現(xiàn)，擺動(dòng)缸的動(dòng)片與缸體相連接，通過油液帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，與之相連的缸體也發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)身的回轉(zhuǎn)。 總體方案擬定　因?yàn)楸緳C(jī)械手工作范圍大，位置精度要求高。另外該機(jī)械手的動(dòng)作是有順序要求的，控制系統(tǒng)采用PLC控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的工序動(dòng)作，可以簡(jiǎn)化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。采用智能控制技術(shù)的機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及自學(xué)能力，技術(shù)難度及成本要求都比較高。力（力矩）控制方式常用于準(zhǔn)確定位并要求使用適度的力或力矩來完成裝配、抓放物體等工作。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端操作器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性。由于其控制方式易于實(shí)現(xiàn)，常應(yīng)用于上下料、搬運(yùn)、點(diǎn)焊等工業(yè)機(jī)器人?？刂茣r(shí)只要求工業(yè)機(jī)器人快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)相鄰各點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)，而對(duì)達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡不做任何規(guī)定。(4) 控制方式的選擇:1）點(diǎn)位控制方式（PTP）2）連續(xù)軌跡控制方式（CP）3）力（力矩）控制方式 4）智能控制方式。液壓裝置采用油液做介質(zhì)，具有防銹性和自潤(rùn)滑效能，可以提高機(jī)械效率，使用壽命長(zhǎng)。液壓系統(tǒng)介質(zhì)的可壓縮性小，工作較平穩(wěn)，可靠，并可實(shí)現(xiàn)較高的位置精度。液壓元件基本已經(jīng)上系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，利于CAD技術(shù)的應(yīng)用、提高工效，降低成本。運(yùn)動(dòng)件的慣性小，能夠頻繁順序換向，傳動(dòng)工作平穩(wěn)，系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)緩沖吸著震，并能自動(dòng)防止過載。機(jī)械聯(lián)動(dòng)：動(dòng)作可靠，動(dòng)作范圍小，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，適用于自由度少、速度快的專用機(jī)械手。電機(jī)驅(qū)動(dòng)：步進(jìn)或伺服電機(jī)可用于程序復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)軌跡要求嚴(yán)格的小型通用機(jī)械手； 異步電機(jī)、直流電機(jī)適用于抓重大、速度低的專用機(jī)械手；電源方便，響應(yīng)快，驅(qū)動(dòng)力較大，信號(hào)檢測(cè)、傳遞、處理方便，控制方式靈活，安裝維修方便。而且液壓技術(shù)比較成熟，具有動(dòng)力大、力慣量比大、快速響應(yīng)高、易于實(shí)現(xiàn)直接驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)。(3) 驅(qū)動(dòng)方式的選擇:1）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有液壓驅(qū)動(dòng)2）氣壓驅(qū)動(dòng)3）電機(jī)驅(qū)動(dòng)4）機(jī)械聯(lián)動(dòng)四種，其中液壓驅(qū)動(dòng)和氣壓驅(qū)動(dòng)較為通用。自由度數(shù)的多少反映了這種機(jī)械手能完成動(dòng)作的復(fù)雜程度，根據(jù)對(duì)機(jī)械手必須完成的動(dòng)作的研究，設(shè)計(jì)四個(gè)自由度的機(jī)械手即可完成所規(guī)定的工作任務(wù)。 (2) 自由度的確定：自由度(Degrees of Freedom),指機(jī)器人所具有的獨(dú)立坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)目，不包括末端操作器的開合度。這種機(jī)器人在水平方向上有柔順度，在垂直方向上有較大的剛度，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈活，多用于裝配作業(yè)中，特別適合中小規(guī)格零件的插接裝配。關(guān)節(jié)型，這種機(jī)器人的手臂與人體上肢類似，其前三個(gè)自由度都是回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，這種機(jī)器人一般由和大小臂組成，立柱與大臂間形成肘關(guān)節(jié)，可使大臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和使大臂作俯仰運(yùn)動(dòng)，小臂作俯仰擺動(dòng)，其特點(diǎn)是工作空間范圍大，動(dòng)作靈活，通用性強(qiáng)，能抓取靠近機(jī)座的工件。直角坐標(biāo)型，其運(yùn)動(dòng)部分的三個(gè)相互垂直的直線組成，其工作空間為長(zhǎng)方體，它在各個(gè)軸向的移動(dòng)距離可在坐標(biāo)軸上直接讀出，直觀性強(qiáng)，易于位置和姿態(tài)的編程計(jì)算，定位精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但機(jī)體所占空間大，靈活性較差。 總體設(shè)計(jì)任務(wù)分析(1) 結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì): 機(jī)械手常見的運(yùn)動(dòng)形式有1）直角坐標(biāo)型2）圓柱坐標(biāo)型3）球坐標(biāo)（極坐標(biāo)）型4）關(guān)節(jié)型（回轉(zhuǎn)坐標(biāo)）型5）平面關(guān)節(jié)型五種。為了提高生產(chǎn)線的工作效率, 降低成本, 使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng), 適應(yīng)現(xiàn)代自動(dòng)化大生產(chǎn), 針對(duì)具體生產(chǎn)工藝, 利用機(jī)器人技術(shù), 設(shè)計(jì)用一臺(tái)搬運(yùn)機(jī)械手代替人工工作?？刂葡到y(tǒng)：機(jī)器人的控制方式多種多樣，根據(jù)作業(yè)任務(wù)不同，主要可分為點(diǎn)位控制方式（PTP）、連續(xù)軌跡控制方式（CP）、力（力矩）控制方式和智能控制方式。機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)又主要包括末端操作器、手腕、手臂、機(jī)身（立柱）。除此之外，還有仿人機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、農(nóng)林業(yè)機(jī)器人和機(jī)器人化機(jī)器等。（6）空間機(jī)器人空間機(jī)器人是指在大氣層內(nèi)和大氣層外從事各種作業(yè)的機(jī)器人。近十幾年來，在連續(xù)不斷的局部戰(zhàn)爭(zhēng)的推動(dòng)下，軍用機(jī)器人的發(fā)展產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。隨著機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，軍用機(jī)器人武器的研制也備受重視。示為微型飛行器?！疤剿髡摺碧?hào)水下機(jī)器人4）微型機(jī)器人微型機(jī)器人和微操作系統(tǒng)是在細(xì)微空間或狹窄空間內(nèi)進(jìn)行精密操作、檢測(cè)或作業(yè)的機(jī)器人系統(tǒng)。不論是沉船打撈、海上救生、光纜鋪設(shè)，還是資源勘探和開采，都很難完成[5]。為了生存和發(fā)展，海洋開發(fā)勢(shì)在必行。1999年末，世界全部服務(wù)機(jī)器人至少為6600臺(tái)。（2）服務(wù)機(jī)器人隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，已不再局限于傳統(tǒng)的制造業(yè)。此外，工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控加工中心、自動(dòng)搬運(yùn)小車以及自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可組成柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)器人一般用于在機(jī)械制造業(yè)中代替人完成具有大批量、高質(zhì)量要求的工作，如汽車制造、摩托車制造、艦船制造、某些家電產(chǎn)品、化工等行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中的點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、上下料、電子裝配及物流系統(tǒng)的搬運(yùn)、包裝、碼垛等作業(yè)。機(jī)器人的應(yīng)用給人類帶來了許多便利，滿足了社會(huì)生產(chǎn)的需要。隨著機(jī)器人的產(chǎn)生和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域的單一、重復(fù)的機(jī)械工作已經(jīng)開始由機(jī)器人(機(jī)械手)來完成。伴隨著人類文明的進(jìn)步，由機(jī)器人代替人完成危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，世界上許多國(guó)家都在積極進(jìn)行特種機(jī)器人的開發(fā)研究工作。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動(dòng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，機(jī)器人應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，也從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人技術(shù)和航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展，在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，以獨(dú)立的體系進(jìn)一步發(fā)展。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的，用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人。依據(jù)具體應(yīng)用的不同，工業(yè)機(jī)器人又常常以其主要用途命名。關(guān)于機(jī)器人如何分類，國(guó)際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的按負(fù)載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。工器人技術(shù)在實(shí)踐中前進(jìn)了一大步，先后研制了焊接、裝配、噴漆、切割、包裝等各種用途的工業(yè)機(jī)器人，并實(shí)施了一批機(jī)器人應(yīng)用工程，形成了一批機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地，為我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的騰飛奠定了基礎(chǔ)。1986年，國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）開始實(shí)施，經(jīng)過幾年的研究，取得了一大批科研成果，成功地研制出了一批特種機(jī)器人。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，隨著改革開放的不斷深入，在高技術(shù)浪潮的沖擊下，我國(guó)機(jī)器人技術(shù)與研究得到了政府重視與支持。三國(guó)時(shí)期，蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)